SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:S7-400 通信
組合了多點接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。
附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多個 CPU 中,用于經(jīng)濟實用連接分布式 I/O 系統(tǒng)(例如,ET 200)。
PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口,用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。
通信處理器,用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
通信處理器,用于功能強大的點到點連接。
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接:
SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
SIMATIC C7(通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通過 PROFIBUS DP CP)
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
分布式 I/O 設(shè)備,例如ET 200
現(xiàn)場設(shè)備
SIMATIC S7-200、S7-300
C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
SIMATIC S7-400(僅通過 CP 443-5)
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
可進行實現(xiàn)以下配置:
單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:
切換式冗余配置:
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。
雙通道冗余配置:
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進行不同配置:
單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
1 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
1 條 PROFIBUS DP 總線。
帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:
2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
2 條 PROFIBUS DP 總線。
1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:
2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
2 條 PROFIBUS DP 總線。
2 個 ET 200M,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
故障安全信號模塊,冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標(biāo)準模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,可在標(biāo)準數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:
可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
每個 IM 153-x 都可以使用。
在一個 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
設(shè)計
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點是不帶風(fēng)扇,運行可靠,支持信號模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計簡潔,使用靈活,操作極為方便:
模塊安裝十分簡單。
背板總線集成在安裝機架中。
模塊更換簡單,不會將模塊相互混淆
成熟可靠的連接技術(shù)
TOP Connect 連接方式:
通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進行預(yù)接線。
規(guī)定的安裝深度:
所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過蓋板來保護。
小限度的插槽規(guī)則
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
過程通信;
通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)對 I/O 模塊進行循環(huán)尋址(交換過程映像)。從循環(huán)執(zhí)行級調(diào)用過程通信
數(shù)據(jù)通信;
在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個自動化系統(tǒng)之間
進行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進行,或在發(fā)生特定事件時通過塊從用戶程序調(diào)用。
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制:
通過全局數(shù)據(jù)通信 (GD) 實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
通過通信功能進行事件驅(qū)動型通信。
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括:
通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進行的 S7 通信。
通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S7 通信。
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括:
通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通信。
與全局數(shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實現(xiàn)下列功能:
使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對象。
使用標(biāo)準瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
通過 FC 調(diào)用,從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性,可進行遠程編程,甚至可通過網(wǎng)(如ISDN)。
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服務(wù)器。因此,可以使用標(biāo)準 Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
CPU 常規(guī)信息
診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
變量表
變量狀態(tài)
模塊狀態(tài)
消息
有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
OUC 連接診斷
PROFINET 節(jié)點拓撲
通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 服務(wù)器內(nèi)提供安全機制。
等時同步模式
通過等時同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實現(xiàn):
分布式信號采集
信號傳輸
程序執(zhí)行
創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時間(恒定總線周期時間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理,S7-400 可確保重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。
提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實現(xiàn)精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集(對于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
可參數(shù)化的診斷消息:
僅當(dāng)通過適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后,才會發(fā)送診斷消息。
不可參數(shù)化的診斷消息:
這些消息是自動發(fā)送的,即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且可以觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。
西門子6ES7952-1KP00-0AA0
二平方電線可以負荷多少瓦如果電源線是銅芯線,一是明線安裝大允許工作電流是A,即瓦;二是暗裝套鋼管,電流是A,功率為瓦;三是pvc管暗裝,電流是A,那么功率為瓦。三平方電線可以負荷多少瓦平方電線丞受倒多少千瓦電力,國標(biāo)GB-/規(guī)定的電線負載電流值,銅芯電線平方毫米A~A約瓦,鋁芯電線平方毫米A~A約瓦VAC電壓長時間不超過A標(biāo)準絕大部分時間不超過A算安全。四平方電線可以負荷多少瓦單相電源KW約是A,KW約是A。
PLC內(nèi)部集成了CPU,存儲器,I/O電路,通訊電路,開關(guān)電源等,是各部分協(xié)調(diào)工作,因此,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學(xué)問。PLC型號眾多,但內(nèi)部大同小異,原理基本一樣。今天我就以西門子S7-200PLC為例,談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法,不但對工控初級維修有指導(dǎo)性的幫助,此文也對PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門理論,有積極的幫助。
CPU板為PLC中的核心部件,也是維修當(dāng)中棘手的地方,CPU板出問題會導(dǎo)致PLC故障燈常亮,PLC不運行,現(xiàn)就CPU板各元件說明如下:1:CPU元件:即中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。
如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為%,可使加到主電容器的再生總量接近于,從而使電動機在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會跳閘。但在有的負載上,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為%時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成變頻器反復(fù)起動,電流大幅度波動,嚴重時會使變頻器跳閘,應(yīng)引起注意。加減速模式選擇又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性非線性和S三種曲線,通常大多選擇線性曲線;非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負載,如風(fēng)機等;S曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負載,其加減速變化較為緩慢。
當(dāng)熱繼電器與其他電器安裝在一起時應(yīng)將它安裝在其他電器的下方,以免其動作特性受到其他電器發(fā)熱的影響。第三,熱繼電器出線端的連線導(dǎo)線應(yīng)選擇合適,若導(dǎo)線過細,則會影響繼電器可能提前動作,若導(dǎo)線太粗,則熱繼電器可能滯后動作。
實現(xiàn)指令解釋,報警處理等,和PC機的BIOS差不多,系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞很大程度上決定了PLC的性能。如果里面的數(shù)據(jù)丟失,或芯片損壞會引起不開機,報警現(xiàn)象。在平時的維修當(dāng)中,ROM故障所占的比例也是很大的。
可以用編程器重刷固件程序(事先有備份),來解決此類問題。(2)用戶存儲器用戶存儲器包括用戶程序存儲器(程序區(qū))和數(shù)據(jù)存儲器(數(shù)據(jù)區(qū))兩部分。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務(wù)采用PLC編程語言編寫的各種用戶程序。
但是,這種控方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高控制曲線會隨負載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢電機轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。電壓空間矢量SVPWM)控制方式它是以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的,一次生成三相調(diào)制波形,以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。
用戶程序存儲器根據(jù)所選用的存儲器單元類型的不同(可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲器),其內(nèi)容可以由用戶修改或增刪。用戶數(shù)據(jù)存儲器可以用來存放(記憶)用戶程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數(shù)據(jù)等。
用戶存儲器的大小關(guān)系到用戶程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指標(biāo)之一。為了便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,即隨機存儲器,主要存儲工作數(shù)據(jù),掉電數(shù)據(jù)丟失,供電斷經(jīng)常和備用電池和超級電容連接,以實現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保持。
保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當(dāng)用戶程序經(jīng)過運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中?,F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。工作數(shù)據(jù)是PLC運行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。
存放在RAM中,以適應(yīng)隨機存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中,設(shè)有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū),這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運行情況而確定的。根據(jù)需要,部分數(shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài),這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持數(shù)據(jù)區(qū)。